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안면 연령 예측을 위한 CNN기반의 히트 맵을 이용한 랜드마크 선정
홍석미,유현,Hong, Seok-Mi,Yoo, Hyun 중소기업융합학회 2021 융합정보논문지 Vol.11 No.7
본 연구의 목적은 이미지 랜드마크 선정 기법을 기반으로, 인공신경망 안면 영상분석 시스템의 성능을 향상하기 위한 내용이다. 랜드마크 선정을 위하여 안면 이미지 연령을 분류를 위한 CNN 기반의 다층 ResNet 모델의 구성이 필요하며, ResNet 모델에서 입력 노드의 변화에 따른 출력 노드의 변화를 감지하는 히트 맵을 추출한다. 추출된 다수의 히트 맵을 결합하여 연령 구분 예측과 관계된 안면 랜드마크를 구성한다. 이를 통하여, 안면 랜드마크를 통하여 픽셀의 위치별 중요도를 분석할 수 있으며, 가중치가 낮은 픽셀의 제거함으로서 상당량의 입력 데이터 감소가 가능해졌다. 이러한 기법은 인공신경망 시스템의 연산 성능 향상에 기여하게 된다. The purpose of this study is to improve the performance of the artificial neural network system for facial image analysis through the image landmark selection technique. For landmark selection, a CNN-based multi-layer ResNet model for classification of facial image age is required. From the configured ResNet model, a heat map that detects the change of the output node according to the change of the input node is extracted. By combining a plurality of extracted heat maps, facial landmarks related to age classification prediction are created. The importance of each pixel location can be analyzed through facial landmarks. In addition, by removing the pixels with low weights, a significant amount of input data can be reduced.
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휴리스틱 함수를 이용한 feature selection에 관한 연구
홍석미,정경숙,정태충,Hong, Seok-Mi,Jung, Kyung-Sook,Chung, Tae-Choong 한국정보처리학회 2003 정보처리학회논문지B Vol.10 No.3
실생활에서 해결하고자 하는 문제에 대해 수많은 feature들이 수집되어지나 그 feature들을 모두 문제 해결에 활용하는 것은 어렵다. 모든 feature들에 대한 정확한 자료의 수집이 어려우며 관련된 feature들을 모두 학습에 이용할 경우 복잡한 학습 모델이 생성되어지며 좋은 수행 결과도 얻을 수 없다. 또한 수집된 자료들 간에는 상호 관계나 계층적 관계가 존재하는데, 경험적 지식이나 통계적 방법을 이용하여 feature들간의 관계를 분석함으로써 feature의 수를 줄일 수 있다. 휴리스틱 기법은 반복적인 시행 착오와 경험을 통한 학습으로써 미래가 불확실하고 완전한 정보를 갖고 있지 못할 때, 인간의 사고 기능을 통하여 기억이나 경험을 살려, 스스로 해결방안을 모색하면서 점차로 해에 접근해 가는 방법이다. 전문가들은 경험에 의한 의견 수렴 과정을 거쳐 해당 문제 영역에 접근 가능하며, 이러한 특성을 학습에 사용될 feature의 수를 줄이는데 활용할 수 있다. 전문가들은 원시 자료들을 이용하여 새로운 feature들을 생성할 수 있다 새로이 산출된 feature들과 원시 데이터 내의 feature들을 혼합하여 학습 모델 생성에 이용한다. 본 논문에서는 휴리스틱 함수를 이용하여 학습에 사용될 feature의 수를 줄이고, 추출된 feature들을 신경망의 입력값으로 사용하는 기계 학습 모델을 제시한다. 모델의 성능 평가를 위해 프로야구 경기의 승패 예측 문제를 이용하였다. 실험 결과는 신경 회로망과 휴리스틱 모델을 단독으로 사용했을 때 보다 두 기법을 혼합한 모델이 신경 회로망의 복잡성을 감소시킬 뿐 아니라 분류(classification)의 정확성이 향상되었다.아니라 Hep G2 세포에서도 명백히 단백질의 발현을 관찰할 수 있었다. 또한, Hep G2와 COS세포 모두에서 endogenous RXR의 발현이 일어남을 확인하였고 RXR expression plasmid를 transfection시켰을 때 두 세포 모두에서 단백질의 발현이 현저하게 증가되었다. Constitutive Androstane Receptor (CAR)에 의한 CYP2B의 PBRU 활성효과를 다르게 분화된 세포에서 차이가 일어나는지를 비교하기 위하여 CAR에 의해 매개되는 PBRU의 transactivation효과를 Hep G2와 COS세포에서 조사하였다. Hep G2 세포에서는 transfection된 CAR의 발현에 의해 firefly luciferase 보고단백질의 활성이 약 12배 증가하였다. CAR 발현유전자를 15 ng transfection하였을 때 주어진 보고유전자의 양에 대하여 최대반응을 나타내었고 CYP2B1PBRU가 제거된 CYP2C1 promotor/firefly luciferase를 보고유전자로 사용하였을 때는 CAR에 의한 luciferase의 활성이 나타나지 않았다. Hep G2와는 달리, COS세포에서는 transfection된 CAR의 발현이 PBRU에 의한 firefly luciferase보고단백질의 발현에 영향을 주지 못하였다. 이러한 결과들은 분화된 세포의 종류에 따라서 constitutive androstane receptor의 CYP2BPBRU 활성효과가 다르게 나타날 수 있음을 제시할 뿐만 아니라, 간세포에서 Phenobarbital에 의한 PBRU의 활성유도에 영향을 주는 endogenous 매개 인자들 중 CAR와 RXR과는 다 A large number of features are collected for problem solving in real life, but to utilize ail the features collected would be difficult. It is not so easy to collect of correct data about all features. In case it takes advantage of all collected data to learn, complicated learning model is created and good performance result can't get. Also exist interrelationships or hierarchical relations among the features. We can reduce feature's number analyzing relation among the features using heuristic knowledge or statistical method. Heuristic technique refers to learning through repetitive trial and errors and experience. Experts can approach to relevant problem domain through opinion collection process by experience. These properties can be utilized to reduce the number of feature used in learning. Experts generate a new feature (highly abstract) using raw data. This paper describes machine learning model that reduce the number of features used in learning using heuristic function and use abstracted feature by neural network's input value. We have applied this model to the win/lose prediction in pro-baseball games. The result shows the model mixing two techniques not only reduces the complexity of the neural network model but also significantly improves the classification accuracy than when neural network and heuristic model are used separately.
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개미군락시스템에서 수정된 지역 갱신 규칙을 이용한 최적해 탐색 기법
홍석미(Seok-mi Hong),정태충(Tae-choong Chung) 한국지능시스템학회 2004 한국지능시스템학회논문지 Vol.14 No.1
개미군락시스템(Ant Colony System, ACS)은 조합 최적화 문제를 해결하기 위한 기법으로 생물학적 기반의 메타휴리스틱 접근법이다. 지나간 경로에 대하여 페로몬을 분비하고 통신 매개물로 사용하는 실제 개미들의 추적 행위를 기반으로 한다. 최적 경로를 찾기 위해서는 보다 다양한 에지들에 대한 탐색이 필요하다. 기존 개미군락시스템의 지역 갱신 규칙에서는 지나간 에지에 대하여 고정된 페로몬 갱신 값을 부여하고 있다. 그러나 본 논문에서는 방문한 도시간의 거리와 해당 에지의 방문 횟수를 이용하여 페로몬을 부여한다. 보다 많은 정보를 탐색에 활용함으로써 기존의 방법에 비해 지역 최적화에 빠지지 않고 더 나은 해를 찾을 수 있었다. Ant Colony System(ACS) is a meta heuristic approach based on biology in order to solve combinatorial optimization problem. It is based on the tracing action of real ants which accumulate pheromone on the passed path and uses as communication medium. In order to search the optimal path, ACS requires to explore various edges. In existing ACS, the local updating rule assigns the same pheromone to visited edge. In this paper, our local updating rule gives the pheromone according to the number of visiting times and the distance between visited cities. Our approach can have less local optima than existing ACS and find better solution by taking advantage of more informations during searching.
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프로야구 승패 예측을 위한 게임 시뮬레이터 개발에 관한 연구
홍석미(Hong Seok-Mi),안종일(Ahn Jong-Il),정태충(Chung Tae-Choong) 한국정보과학회 1996 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.23 No.2A
프로야구 경기의 승패 예측을 위해서 기존 경기의 기록을 기반으로 예측을 하는 한 방식으로 ID3 알고리즘을 사용하였다[2]. 승패 예측에 이용되는 자료들은 ID3 알고리즘의 처리에 적합한 형태로 변형되어지기도 하는데, 이때 자료의 본질을 잃어버리는 경우도 발생한다. 이에 본 연구에서는 야구 경기를 Simulation하는 방법을 시도하고자 한다. 여기서는 기존의 경기 기록을 이용하되, 많은 기록들 가운데 예측에 필요한 특징들을 선별하고 경기의 승패에 큰 영향을 미칠 수 있는 새로운 요소들을 추론해내는 방법을 고안하였다.
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형질전환 벼 현탁세포 배양에서 hCTLA4Ig의 in situ 회수
최홍열(Hong-Yeol Choi),전수환(Su-Hwan Cheon),권준영(Jun-Young Kwon),윤보름(Boreum Yun),홍석미(Seok-Mi Hong),김선달(Sun-Dal Kim),김동일(Dong-Il Kim) 한국생물공학회 2016 KSBB Journal Vol.31 No.4
In this research, recombinant human cytotoxic Tlymphocyte antigen 4-immunoglobulin (hCTLA4Ig) was produced by transgenic rice cells. RAmy3D promoter was used for overcome the limitation of low expression level in transgenic plant cells, and the secretion of target protein was accomplished by signal peptide. However, the RAmy3D promoter system which can be induced only by sugar starvation causes the decrease of cell viability. As a result, cell death promotes the release of protease which degrades the target proteins. The protein stability and productivity can be significantly influenced by proteolysis activity. Therefore, development of new strategies are necessary for the in situ recovery of target proteins from cell culture media. In this study, in situ recovery was performed by various strategies. Direct addition of Protein A resin with nylon bag leads to cell death by increased shear stress and decrease in production of hCTLA4Ig by protease. Medium exchange through modified flask could recover hCTLA4Ig with high cell viability and low protease activity, on the other hand, the productivity was lower than that of control. When in situ recovery was conducted at day 7 after induction in air-lift bioreactor, 1.94-fold of hCTLA4Ig could be recovered compared to control culture without in situ recovery. Consequently, in situ recovery of hCTLA4Ig from transgenic rice cell culture could enhance productivity significantly and prevent degradation of target proteins effectively.
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효율적 전자상거래를 위한 유한체 서브그룹 기반의 사용자 인증 프로토콜 설계
정경숙(Kyoung Sook Jung),홍석미(Seok Mi Hong),정태충(Tae Choong Chung) 한국전자거래학회 2004 한국전자거래학회지 Vol.9 No.1
본 논문에서는 전자상거래를 효율적이고 안전하게 거래하기 위해 유한체 부분군 기반의 효율적인 사용자 인증 프로토콜을 설계하였다. Lenstra와 Verheul에 의해 제안된 XTR은 짧은 키 길이와 빠른 연산 속도의 장점을 가지고 있기 때문에 복잡한 연산에 유용하게 사용될 수 있다. 이를 기반으로 하여 문제 도메인을 기존의 유한체인 GF(p?)을 명확하게 구성하여 사용하지 않고, GF(p?)의 서브그룹인 GF(p²)을 이용함으로써 문제를 해결하고자 XTR-ElGamal 기반의 사용자 인증 프로토콜을 제안하였다. XTR-ElGamal 기반의 사용자 인증 프로토콜은 유한체 상의 서브그룹들을 이용하여 키 교환 시 요구되는 비트수를 줄였다. 또한 계산 시 필요한 오버헤드를 줄여 쉬운 계산과 실행을 제공하였다. XTR 기반에서 사용자 인증을 하기 위한 과정에서 필요한 y<SUB>i</SUB>=g<SUP>bㆍp2(i-1)</SUP>ㆍv modq, 1?i?3와 인증 프로토콜을 설계하였다. 따라서 유선 뿐 아니라 무선 환경에서의 전자상거래에서도 유용하게 이용될 수 있다. If protocol has fast operations and short key length, it can be efficient user authentication protocol. Lenstra and Verheul proposed XTR. XTR have short key length and fast computing speed. Therefore, this can be used usefully in complex arithmetic. In this paper, to design efficient user authentication protocol we used a subgroup of Galois Field to problem domain. Proposed protocol does not use GF(p?) that is existent finite field, and uses GF(p²) that is subgroup and solves problem. XTR-ElGamal based user authentication protocol reduced bit number that is required when exchange key by doing with upside. Also, proposed protocol provided easy calculation and execution by reducing required overhead when calculate. In this paper, we designed authentication protocol with y<SUB>i</SUB>=g<SUP>bㆍp2(i-1)</SUP>mod q, 1 ? i ? 3 that is required to do user authentication.
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